[发明专利]拉索中间点预应力智能控制调整装置及其索力调控方法

权利要求书

1.一种拉索中间点预应力智能控制调整装置，其特征在于，拉索(1)具有断点，所述拉索(1)断点处的两个端头上固定有第一索头(11)和第二索头(12)；所述第二索头(12)端面开设有避让孔(121)；包括：承拉油缸(2)、承拉活塞杆(3)、伺服油泵(4)、可调螺栓(5)、伺服传动机构(6)和智能控制系统(7)；

所述承拉油缸(2)的开口端与所述第二索头(12)固定连接；所述承拉油缸(2)靠近所述第二索头(12)的内壁上固定连接有承压件(21)；

所述承拉活塞杆(3)一端与所述第一索头(11)固定连接，其杆体穿入所述承拉油缸(2)内部，并穿过所述承压件(21)，另一端伸入所述避让孔(121)内；所述承拉活塞杆(3)上具有与所述承拉油缸(2)内壁滑动连接的活塞块(31)，所述活塞块(31)与所述承拉油缸(2)远离所述第二索头(12)的一端形成密封的油腔(22)；所述承拉活塞杆(3)由所述活塞块(31)向所述第二索头(12)方向的杆体上具有螺纹；所述拉索(1)具有所述第二索头(12)的绳体上安装有加速度索力计(8)；

所述伺服油泵(4)与所述油腔(22)连通；

所述可调螺栓(5)与所述承拉活塞杆(3)螺纹连接，且位于所述承压件(21)和第二索头(12)之间，并与所述承压件(21)压紧贴合；

所述伺服传动机构(6)安装在所述承拉油缸(2)的外壁上，且用于驱动所述可调螺栓(5)转动；所述伺服传动机构(6)包括伺服电机(61)、主动齿轮(62)和从动齿轮(63)；所述伺服电机(61)固定在所述承拉油缸(2)的外壁上，且与所述智能控制系统(7)电性连接；所述主动齿轮(62)与所述伺服电机(61)的动力输出轴固定连接；所述从动齿轮(63)转动连接在所述承拉油缸(2)侧壁开设的安装口(23)上，且与所述主动齿轮(62)啮合；所述可调螺栓(5)的外圆周面上具有齿纹，且与所述从动齿轮(63)啮合；

所述智能控制系统(7)分别与所述伺服油泵(4)和伺服传动机构(6)的控制部电性连接，且用于控制所述伺服油泵(4)和伺服传动机构(6)工作；所述智能控制系统(7)包括：变送器(71)、逻辑计算单元(72)和伺服驱动器(73)；所述变送器(71)与所述加速度索力计(8)电性连接；所述逻辑计算单元(72)的信号输入端与所述变送器(71)电性连接；所述伺服驱动器(73)的输入端与所述逻辑计算单元(72)的信号输出端电性连接，所述伺服驱动器(73)的输出端分别与所述伺服油泵(4)和伺服电机(61)电性连接；所述逻辑计算单元(72)包括：索力差值计算器(721)和PID调节器(722)；所述索力差值计算器(721)通过A/D转换器(723)与所述变送器(71)电性连接，用于计算所述加速度索力计(8)测量的实际工作索力与设定的理想工作索力的差值；所述PID调节器(722)的输入端与所述索力差值计算器(721)电性连接，输出端通过D/A转换器(724)与所述伺服驱动器(73)电性连接；

当|e_n/F₀×100％|＞10％时，所述PID调节器(722)启动；其中：

e_n＝F_p-F₀；

e_n为索力差值，F₀为理想工作索力，F_p为实际工作索力；

所述PID调节器(722)传递至所述伺服驱动器(73)的控制信号C_t为：

其中：

K_c为PID算法的比例参数、K_i为PID算法的积分参数、K_d为PID算法的微分参数。

2.根据权利要求1所述的一种拉索中间点预应力智能控制调整装置，其特征在于，所述主动齿轮(62)转动一周对应的所述拉索(1)拉长或放回的量Δ为：

Δ＝n_D/n_P*c；

其中：n_D为所述主动齿轮(62)外圆周的齿数；n_P为所述可调螺栓(5)外圆周的齿数；c为所述可调螺栓(5)与所述承拉活塞杆(3)的螺距。